kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-4(20)-56kaz44-2217Research ArticleПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)FOOD ENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО И МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫSTUDY OF THE CHEMICAL AND MINERAL COMPOSITION OF WHEAT STRAW AS A RAW MATERIAL FOR PRODUCING CELLULOSEhttps://orcid.org/0000-0002-0726-8232ШингисовА. У.ShingisovA. U.

Азрет Утебаевич Шингисов – доктор технических наук, профессор кафедры «Технология и безопасность продовольственных продуктов», Высшая школа Текстильной и пищевой инженерии

160012, Республика Казахстан,г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

Azret Shingisov – Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Technology and Food Safety, Higher School of Textile and Food Engineering

160012, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Tauke Khan Ave.,5 

azret_utebai@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8377-3938ХамитоваБ. М.KhamitovaB. M.

Барна Махаматовна Хамитова – кандидат технических наук, ассоциированный профессор

160012, Республика Казахстан,г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

Barna Khamitova – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

160012, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Tauke Khan Ave.,5 

barno-007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0868-127XЕркебаеваС. У.YerkebayevaS. U.

Сапаркуль Умиртаевна Еркебаева – кандидат биологических наук, доцент кафедры «Технология и безопасность продовольственных продуктов», Высшая школа Текстильной и пищевой инженерии

160012, Республика Казахстан,г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

Saparkul Yerkebayeva – candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Technology and Food Safety, Higher School of Textile and Food Engineering

160012, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Tauke Khan Ave.,5 

erkesapash@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0002-4069-6308ТурлыбекМ. А.TurlybekM. A.

Мадина Абдинабиевна Турлыбек – докторант, кафедры «Технология и безопасность продовольственных продуктов»

160012, Республика Казахстан,г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

Madina Turlybek – doctoral student of the Department of Technology and Food Safety

160012, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Tauke Khan Ave.,5 

madinaturlibek99@gmail.comЮжно-Казахстанский университет им. М. АуэзоваКазахстанM.Auezov’ South-Kazakhstan UniversityKazakhstan20252501202614(20)473481Copyright © Шингисов А.У., Хамитова Б.М., Еркебаева С.У., Турлыбек М.А., 20262026Шингисов А.У., Хамитова Б.М., Еркебаева С.У., Турлыбек М.А.Shingisov A.U., Khamitova B.M., Yerkebayeva S.U., Turlybek M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2217

В настоящее время значительная часть недревесного растительного сырья, в частности отходов сельскохозяйственных культур, не находит эффективного применения и преимущественно остается на полях либо утилизируется посредством сжигания, что приводит к значительному негативному воздействию на окружающую среду. Особо остро проблема переработки отходов сельского хозяйства стоит для тех территорий (Казахстан, Китай, Индия, страны СНГ), где воспроизводство крупяных и хлебных злаков является основной отраслью, на которой строится их благосостояние. Основным достоинством недревесного сырья является его ежегодная воспроизводимость и невысокая стоимость. В то же время, однолетние растения являются источником ряда ценных продуктов природного происхождения, в том числе и целлюлозы. В статье представлены результаты исследований морфологического строения и химического состава соломы пшеницы. Результаты анализа свидетельствуют о высокой перспективности использования данного вида лигноцеллюлозного сырья для прямого получения целлюлозы без необходимости предварительной экстракции древесного компонента. Также были исследованы минеральный состав соломы пшеницы, результаты анализа минерального состава показали присутствие жизненно важных макро- и микроэлементов, таких как калий, магний, кальций, фосфор, алюминий и кремний. Установленное соотношение этих элементов указывает на перспективность рассматриваемого вида сырья для получения целлюлозы, пригодной к дальнейшим химическим модификациям.

Currently, a significant portion of non-wood plant materials, particularly agricultural waste, is not effectively utilized and is primarily left in fields or disposed of through incineration, resulting in significant negative environmental impacts. The problem of agricultural waste recycling is particularly acute in regions (Kazakhstan, China, India, and the CIS countries) where the production of cereals and grains is the primary industry upon which their livelihoods are built. The main advantage of non-wood raw materials is their annual reproducibility and low cost. At the same time, annual plants are a source of a number of valuable natural products, including cellulose. This article presents the results of a study of the morphological structure and chemical composition of wheat straw. The analysis results demonstrate the high potential of this type of lignocellulosic raw material for the direct production of cellulose without the need for preliminary extraction of the wood component. The mineral composition of wheat straw was also studied, revealing the presence of vital macro- and microelements, such as potassium, magnesium, calcium, phosphorus, aluminum, and silicon. The established ratio of these elements indicates the potential of this type of raw material for producing cellulose suitable for further chemical modification.

пшеничная соломацеллюлозагемицеллюлозалигнинбезазотистые веществазернобобовая культураминеральный составwheat strawcellulosehemicelluloseligninnitrogen-free substanceslegumesmineral compositionАвторы выражают благодарность Комитету науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан за поддержку в рамках грантового финансирования научного проекта на тему «Разработка технологии производства биоразлагаемой пленочной упаковки из пшеничной соломы» (АР26104273).ReferencesСтейнифорт А.Р. Солома злаковых культур / А.Р. Стейнифорт. – М.: Колос, 1983. – С. 77-178.Steinifort A.R. Soloma zlakovykh kul'tur / A.R. Steinifort. – M.: Kolos, 1983. – S. 77-178. (In Russian).Применение соломы зерновых культур на удобрение / В.А. Олифер и др. // Рекомендации / ВАСХНИЛ Сиб. отд-ние. АНИИЗиС. – Новосибирск, 1990. – 20 с.Primenenie solomy zernovykh kul'tur na udobrenie / V.A. Olifer i dr. // Rekomendatsii / VASKHNIL Sib. otd-nie. ANIIZIS. – Novosibirsk, 1990. – 20 s. (In Russian).Майсямова Д.Р. Влияние соломы на численность микроорганизмов чернозема обыкновенного при минимальной обработке / Д.Р. Майсямова, А.П. Лазарев // Аграрный вестник Урала. – 2008. – № 6. – С. 33-35.Maisyamova D.R. Vliyanie solomy na chislennost' mikroorganizmov chernozema obyknovennogo pri minimal'noi obrabotke / D.R. Maisyamova, A.P. Lazarev // Agrarnyi vestnik Urala. – 2008. – № 6. – S. 33-35. (In Russian).Леонова Т.В. Использование пшеничной соломы в производстве технической целлюлозы / Т.В. Леонова, С.В. Морозов // Журнал химической технологии. – 2017. – № 6. – С. 37-43.Leonova T.V. Ispol'zovanie pshenichnoi solomy v proizvodstve tekhnicheskoi tsellyulozy / T.V. Leonova, S.V. Morozov // Zhurnal khimicheskoi tekhnologii. – 2017. – № 6. – S. 37-43. (In Russian).Применение соломы зерновых культур на удобрение в Томской области / И.Б. Сорокин и др. // Рекомендации / ГНУ СибНИИТ СО РАСХН. Департамент социально-экономического развития села Томской области. Томск, 2004. – 10 с.Primenenie solomy zernovykh kul'tur na udobrenie v Tomskoi oblasti / I.B. Sorokin i dr. // Rekomendatsii / GNU SiBNIIT SO RASKHN. Departament sotsial'no-ehkonomicheskogo razvitiya sela Tomskoi oblasti. Tomsk, 2004. – 10 s. (In Russian).Харина М.В. Состав, структура и перспективы энергоресурсосберегающей переработки соломы злаковых культур / М.В. Харина, Л.М. Терехова, В.М. Емельянов // Вестник технологического университета. – 2014. – № 12. – С. 170.Kharina M.V. Sostav, struktura i perspektivy ehnergoresursosberegayushchei pererabotki solomy zlakovykh kul'tur / M.V. Kharina, L.M. Terekhova, V.M. Emel'yanov // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. – 2014. – № 12. – S. 170. (In Russian).Влияние вида щелочи на характеристики целлюлозы из соломы пшеницы / А.В. Вураско и др. // Химия. Экология. Урбанистика. – 2021. – Т.4. – С. 87-91.Vliyanie vida shchelochi na kharakteristiki tsellyulozy iz solomy pshenitsy / A.V. Vurasko i dr. // Khimiya. Ehkologiya. Urbanistika. – 2021. – T.4. – S. 87-91. (In Russian).Новый справочник химика и технолога. В 12 томах. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ: в 2 ч. Ч. II / под ред. В.А. Столяровой. – СПб.: АНОНПО «Профессионал», 2007. – 1142 с.Novyi spravochnik khimika i tekhnologa. V 12 tomakh. Syr'e i produkty promyshlennosti organicheskikh i neorganicheskikh veshchestv: v 2 ch. CH. II / pod red. V.A. Stolyarovoi. – SPb.: ANONPO «ProfessionaL», 2007. – 1142 s. (In Russian).Перспективы использования биотехнологий в аграрной сфере Единого Экономического Пространства / Э.Ф. Мустафина и др. – М.: ООО «Угрешская типография», 2014. – 136 с.Perspektivy ispol'zovaniya biotekhnologii v agrarnoi sfere Edinogo Ehkonomicheskogo Prostranstva / EH.F. Mustafina i dr. – M.: OOO «Ugreshskaya tipografiYA», 2014. – 136 s. (In Russian).Ерёмин Д.И. Влияние уровня минерального питания на скорость разложения соломы яровой пшеницы в лесостепной зоне Зауралья / Д.И. Ерёмин, А.А. Ахтямова // Агропродовольственная политика России. – 2015. – № 2. – С. 68-71.Eremin D.I. Vliyanie urovnya mineral'nogo pitaniya na skorost' razlozheniya solomy yarovoi pshenitsy v lesostepnoi zone Zaural'ya / D.I. Eremin, A.A. Akhtyamova // Agroprodovol'stvennaya politika Rossii. – 2015. – № 2. – S. 68-71. (In Russian).Иванов И.И. Минеральный состав пшеничной соломы и его влияние на технологические процессы / И.И. Иванов, П.П. Петров // Вестник сельскохозяйственной химии. – 2021. – № 3. – С. 45-52.Ivanov I.I. Mineral'nyi sostav pshenichnoi solomy i ego vliyanie na tekhnologicheskie protsessy / I.I. Ivanov, P.P. Petrov // Vestnik sel'skokhozyaistvennoi khimii. – 2021. – № 3. – S. 45-52. (In Russian).Сидоров А.А. Технология переработки лигноцеллюлозного сырья / А.А. Сидоров. – М.: Наука, 2019. – 280 с.Sidorov A.A. Tekhnologiya pererabotki lignotsellyuloznogo syr'ya / A.A. Sidorov. – M.: Nauka, 2019. – 280 s. (In Russian).Influence of mineral content on the enzymatic hydrolysis of wheat straw cellulose / Y. Zhang et al // Bioresource Technology. – 2020. – Vol. 295. – Р. 122235.Influence of mineral content on the enzymatic hydrolysis of wheat straw cellulose / Y. Zhang et al // Bioresource Technology. – 2020. – Vol. 295. – R. 122235. (In English).Куликова А.Х. Повышение эффективности применения соломы как удобрения при возделывании ячменя / А.Х. Куликова, К.Ч. Хисамова // Аграрный научный журнал. – 2015. – № 4. – С. 13-17.Kulikova A.KH. Povyshenie ehffektivnosti primeneniya solomy kak udobreniya pri vozdelyvanii yachmenya / A.KH. Kulikova, K.CH. Khisamova // Agrarnyi nauchnyi zhurnal. – 2015. – № 4. – S. 13-17. (In Russian).Юскин А.А. Влияние систем земледелия на химический состав соломы зерновых культур / А.А. Юскин, В.И. Макаров // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2009. – № 1(18). – С. 76-79.Yuskin A.A. Vliyanie sistem zemledeliya na khimicheskii sostav solomy zernovykh kul'tur / A.A. Yuskin, V.I. Makarov // Vestnik Izhevskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. – 2009. – № 1(18). – S. 76-79. (In Russian).Cолома – отход агропромышленного комплекса как перспективное сырье для получения кормовых и белковых препаратов / Р.Т. Валеева и др. // Вестник Казанского технологического университета. – 2016. – Т.9. – № 6. – С. 137-140.Coloma – otkhod agropromyshlennogo kompleksa kak perspektivnoe syr'e dlya polucheniya kormovykh i belkovykh preparatov / R.T. Valeeva i dr. // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. – 2016. – T.9. – № 6. – S. 137-140. (In Russian).Оболенская А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы / А.В. Оболенская, З.П. Ельницкая, А.А. Леонович. – М.: Экология, 1991. – 320 с.Obolenskaya A.V. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy / A.V. Obolenskaya, Z.P. El'nitskaya, A.A. Leonovich. – M.: Ehkologiya, 1991. – 320 s. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.